ارزیابی حذف نیترات و فسفات از فاضلاب شهری با استفاده از گیاهان آبزی نی و لویی

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده کشاورزی، گروه مهندسی آب، دانشگاه ارومیه

2 دانشگاه ارومیه، دانشکده کشاورزی، گروه آب

چکیده

پساب به دلیل داشتن عناصر مغذی مانند نیتروژن و فسفر، پس از تخلیه به آب­ها باعث رشد سریع انواع جلبک­ها می­شود. از این رو نیاز است تا قبل از تخلیه پساب به منابع آبی، مقدار فسفر و نیتروژن آن تا حد امکان کاهش یابد. یکی از روش­های مؤثر برای پالایش آب­های آلوده به نیتروژن و فسفر، استفاده از گیاهان آبزی است. این تحقیق به منظور بررسی راندمان استفاده از گیاهان نی و لویی در کانال با جریان زیر­سطحی جهت حذف نیتروژن و فسفر از فاضلاب شهری می­باشد. برای انجام این مطالعه، کانال­هایی به طول 3 متر و عرض 15/0 متر در شرایط آب و هوای آزاد نصب شده است. این پایلوت­ها با سنگریزه­هایی به قطر 10 تا 20 میلی­متر با ضریب تخلخل 50 درصد تا ارتفاع 07/0 متر کانال پر شده است، سپس گیاهان مذکور در کانال­ها کشت شده و نمونه فاضلاب تهیه شده از فاضلاب دانشگاه ارومیه با دبی ثابت ml/min30 به صورت جریان زیر­سطحی ازکانال­ها عبور داده شده است. پساب وارد مخزن خروجی می­شود. هر هفته 1 بار به مدت 6 هفته از پساب خروجی نمونه گرفته و عوامل DO، PH، نیترات (NO-3-N) و فسفات
(po4-3-p) فاضلاب ورودی و خروجی اندازه­گیری گردیده است. متوسط افزایش DO وPH  برای کاناهای نی و لویی به ترتیب 204، 205 و 9، 1/9 درصد محاسبه گردیده و مقدار نیترات و فسفات نیز به ترتیب در حدود 43/81، 66/92 و 66/83، 26/74 درصد کاهش یافته است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Performance Removal Nitrate and Phosphate from Treated Municipal Wastewater Using Phragmites Australis and Typha Latifolia Aquatic Plants

نویسندگان [English]

  • Mohsen Salehzadeh 1
  • Hossein Rezaie 2
1 Faculty of Agriculture, Water Engineering, Urmia University
2 Faculty of Agriculture, Water Engineering, Urmia University
چکیده [English]

It is known that ingredients such as nitrogen and phosphorus are the main nutrition elements for all living beings and plants; however the release of such ingredients into the water, which is the result of agricultural and industrial activity and can be found in urban sewage, is among the most menacing factor concerning the quality of water (Chang et al., 2009). Lagoon system can omit BOD, suspended solids, nitrogen, phosphorous also metals and other rare ingredients and pathogens. This system has a hyperactive biological activity, since there are different ilk if plants and species within the soil compound. This ilk can lead to the filtration of sewage and improvement of sewage quality (Kadlec and Brix, 1994). Aquatic shrub like Phragmites australis and Typha are used in countries like Egypt, Thailand and Japan under different conditions for purificationof sewage (Tang et al., 2009).

6- مراجع
Boorgheie M, Noorbakhsh M, “Investigation of the Isfahan refinery waste water treatability”, Journal of Environmental Sciences and Technology; 2002, 8(15), 15-24. [In Persian].
Camargo J, Alonso A, “Ecological and toxicological effects of inorganic nitrogen pollution in aquatic ecosystems: A global assessment. Journal. Environmental Int”, 2006, 32, 831-849.
Chang H, Yang X, Fang H, “In situ nitrogen removal from the eutrophic water by microbial plant integrated system”, Journal Zhejiang University Sciences Total Environmental, 2009, 17, 521-531
Ciria MP, Solano ML, Soriano P, “Role of macrophyte Typha latifolia in a constructed wetland for wastewater treatment and assessment of its potential as a biomass fuel”, Journal Biostatistics Engineering, 2005, 92, 535-544.
Crites RW, Middlebrooks EJ, Reed SC, “Naturalwastewater treatment systems”, New York, NY: Taylor &Francis, 2010.
Hunter RG, Combs DL, George DB, “Nitrogen, phosphorous, and organic carbon removal in simulated wetland treatment systems”, Journal Environmental Contamental Toxicol, 2001, 41, 274-281.
Hosseini HR, Ghodsian M, “Wetlands their benefits and disadvantages”, Proceedings of the2th Public Conference of Application Usage Researches, May 18-19, 2011, Zanjan, Iran.
Kadlec RH, Knight RL, “Treatment Wetlands: Theory and implementation”, Cherry Hill, NJ: Lewis Publ, 1996.
Kadlec RH, Brix H, “Wetland systems for water pollution control”, Water Science and Technology, 1994, 29(4), 4-8.
Iamchaturapatr J, Won Yi S, Rhee JS, “Nutrient removals by 21 aquatic plants for vertical free surface-flow (VFS) constructed wetland”, Journal of Ecology Engineering, 2007, 29, 287-293.
Lin YF, Jing SR, Wang TW, Lee DY, “Effects of macrophytes and external carbon sources on nitrate removal from groundwater in constructed wetlands”, Journal Environmental Pollution, 2002, 119, 413-420.
Mitsch WJ, Jrgensen SE, “Ecological engineering and ecosystem restoration”, New York, NY: John Wiley & Sons, 2004.
Mitsch WJ, Jrgensen SE, “Ecological engineering: an introduction to ecotechnology”, Minnesota, MN: Wiley, 1989.
Mofaezi A, “Natural systems of sewage in filtration”, 1st ed. Mashhad, Iran: Marandiz, 2009.
Moore MT, Rodgers JH, Jr., Cooper CM, Smith S. J.r., “Constructed wetlands for mitigation of atrazine-associated agricultural runoff”, Environ Pollut, 2000, 110(3), 393-9.
Pendashteh E, Chaei Bakhsh Langroudi N, Fuji M, Fallah F, “The treatment systems for the high density urban areas. Research center of the environmental studies [Online]”, Available from: URL:http://erijd.ir/index.php?option=com_content&task=view&id=66&Itemid=32/ [In Persian], 2006.
Reed S, Parten S, Matzen G, Pohrent R, “Water reuse for sludge management and wetland habitat”, Water Science and Technology, 1996, 33(10-11), 213-9.
Reed SC, Crites RW, Middlebrooks EJ, “Natural systems for waste management and treatment”, 2nd ed. New York, NY: McGraw Hill Professional, 1989.
Rivas Hernandez A, Mantilla Morales G, Pozo Roman F, Sánchez Castañeda LF, Sotelo Romero ND. Manejo sustentable y diseño hidráulico ybiológico de humedales para control de la contaminación. Part 1: Para Descargas Municipales, Sustainable management and biological and hydraulic design of wetlands for pollution control. Part 11: Municipal discharges. Final report. Mexican Institute of Water Technology, 2004, 1-4. Available form: http://www.cep is.org.pe/ bvsAIDIS/PuertoRico 29/patzcua.pdf. Accessed July 1, 2013.
Robert H, Kadleck RLK, “Treatment wetlands, Lewis Publishers”, 1996.
Sperling MV, “Comparison among the most frequently used systems for wastewater treatment countries”, Water Science and Technology, 1996, 33(3), 59-72.
Tang X, Huang S, Scholz M, “Nutrient removal in pilot-scale constructed wetlands treating eutrophic river water: Assessment of Plants, Intermittent artificial aeration and polyhedron hollow polypropylene balls”, Journal Water Air soil Pollution, 2009, 197, 61-73.
Yousefi Z, Mohseni Bandpey A, Ghiaseddin M, Naseri S, Shokri M, Vaezi F, et al., “Role of Iran pseudacorus plant in removal of bacteria in subsurface constructed Wetland”, Journal Mazandaran University Medical Sciences, 2001, 11(31), 7-15.
Vymazal J, “Removal of nutrients in various types of constructed wetlands”, Journal Zhejiang University Sciences Total Environment, 2007, 380(1-3), 48-65.
Vymazal J, “Horizontal sub-surface flow and hybrid constructed wetlands systems for wastewater treatment”, Ecological Engineering; 2005, 25(5), 478-90.
Werker AG, Dougherty JM, Mchenry JL, Van Loon WA, “Treatment variability for wetland wastewater treatment design in cold climates”, Journal Ecological Engineering, 2002, 19, 1-11.
Zimmo OR, Van der Steen NP, Gijzen HJ, “Nitrogen mass balance across pilot-scale algae and duckweed-based wastewater stabilization ponds”, Journal Water Research, 2004, 3, 8913-92.